一般來說，軸封是泵的薄弱環節，它的失效是造成泵維修的主要原因。對機械密封的失效原因進行認真分析，常常能找到排除故障的方案，從而提高密封的使用壽命。
一、密封失效的定義及外部癥狀
1.密封失效的定義被密封的介質通過密封部件并造成下列情況之一者，則認為密封失效。
1-1從密封系統中泄漏出的介質量超標。
1-2密封系統的壓力降低的值超標。
1-3加人密封系統的阻塞流體或緩沖流體(如雙端面機械密封的封液)的量超標。
2.密封失效的外部癥狀在密封件處于正常工作位置，僅從外界可以觀察和發現到的密封失效或即將失效前的常見癥狀有以下幾種。
2-1密封持續泄漏泄漏是密封zui易發現和判斷的失效癥狀。機械實際工作中總會有一定程度的泄漏，但泄漏率可以很低，采用了*材料和*技術的單端面機械密封，其典型的質量泄漏率可以低于lg/h。所謂“零泄漏”一般是指“用現有儀器測量不到的泄漏率”，采用帶封液的雙端面機械密封可以實現對被密封介質的零泄漏，但封液向系統內的泄漏和向外界環境的泄漏總是不可避免的。
不同結構形式的機械密封判斷泄漏失效的準則可以不同，但在實踐中，往往還依賴于工廠操作人員的目測。就比較典型的滴漏頻率來說，對于有毒、有害介質的場合，即使滴漏頻率降低到很低的程度，也是不允許的;同樣，如果預計密封滴漏頻率會迅速加大，也應該判定密封失效。對于非關鍵性場合(如水)，即使滴漏頻率大一些，也常常是允許的。目前生產實踐中判定密封失效，既依賴于技術，也依賴于操作人員的經驗。
機械密封出現持續泄漏的原因主要有:密封端面問題，如端面不平、端面出現裂紋、破碎、端面發生嚴重的熱變形或機械變形;輔助密封問題，如安裝時輔助密封被壓傷或擦傷、介質從軸套間隙中漏出、O形圈老化、輔助密封屈服變形(變硬或變脆)、輔助密封出現化學腐蝕(變軟或變戮);密封零件問題，如彈簧失效、零件發生腐蝕破壞、傳動機構發生腐蝕破壞。
2-2工作時密封發出尖叫聲密封端面潤滑狀態不佳時，可能產生尖叫聲，在這種狀態下運行，將導致密封端面磨損嚴重，并可能導致密封環裂、碎等更為嚴重的失效。此時應設法改善密封端面的潤滑狀態，如設置或加大旁路沖洗等。
2-3密封面外側有石墨粉塵積聚可能是密封端面潤滑狀態不佳，或者密封端面間液膜汽化或閃蒸，此時應考慮改善潤滑或盡量避免閃蒸出現。某些情況下可能是留下殘渣造成石墨環的磨損。也可能是密封腔內壓力超過該密封和密封流體允許的范圍，此時必須糾正密封腔壓力。
2-4工作時密封發出爆鳴聲有時可以聽到密封在工作時發出爆鳴聲，這可能是由于密封端面間介質產生汽化或閃蒸。改善的措施主要是為介質提供可靠的工作條件，包括在密封的許可范圍內提高密封腔壓力;安裝或改善旁路沖洗系統，降低介質溫度，加強密封端面的冷卻等。
2-5密封泄漏和密封環結冰某些場合，觀察到密封周圍結有冰層，這是由于密封端面間的介質汽化或閃蒸。改善的措施同上。應注意結冰可能會擦傷密封端面(尤其是石墨材料)，汽化問題解決后應將密封端面重新研磨或予以更換新。
2-6泵和(或)軸振動原因是未對中或葉輪和(或)軸不平衡、汽蝕或軸承問題。此問題雖然可能不會立刻使密封失效，但會降低密封的使用壽命。可以根據維護修理標準來糾正上述問題。
2-7密封壽命短在目前技術水平情況下，一般要求機械密封的壽命在普通介質中不低于1年，在腐蝕介質中不低于半年，但比較*的密封標準，如ANSI/API682，要求密封壽命不低于25000h。某些情況下，即使是1年或半年的壽命都難以達到，形成了機械密封的過早失效。造成機械密封過早失效的原因是多方面的，常見的有:設備整體布置不合理，在情況下，可能造成密封與軸的直接摩擦;密封介質中含有固體懸浮顆粒，而又未采取消除固體懸浮顆粒的有效措施或未選用抗顆粒磨損機械密封，結果導致密封端面的嚴重磨損;密封運行時因介質溫度過高或潤滑不充分而過熱;密封所選形式或密封材料與密封工況不相適應。
二、機械密封的失效分析方法
通常失效原因的、zui重要的標志從目測檢查開始，一旦失效原因判明，有效解決辦法通常也就清楚了。
必須注意:若征兆或跡象在拆卸時丟掉，就無法追回。失效分析主要是通過診斷(經驗的和檢測的)確定故障的部位，再經過調整或修換進行排除。
正確的診斷是預防和排除故障的基礎。診斷是維修人員將通過現場觀察、詢問、檢查及必要測試所收集的資料進行綜合、分析、推理和判斷，對設備的故障做出合乎實際的結論的過程，也是透過故障的現象去探索故障的本質，從感性認識提高到理性認識，又從理性認識再回到維修實踐中去的反復認識的過程。
一般失效分析過程大致可分為四個步驟:
1.資料收集正確的診斷來源于周密的調查研究。這個調查過程就是通過對現場狀況的詢問、觀察、檢查及必要的測試，即收集現場資料(情況)的過程(包括對歷史的維修記錄及設備檔案資料的了解和研究)，還要注意資料的真實性和完整性，必須有認真、實事求是的態度，深人細致地進行現場觀察、詢問及各項檢測工作，防止主觀臆斷和片面性。
2.綜合分析要*反映故障的原因及其發生、發展規律，就必須將調查所得的資料進行歸納整理，去粗取精，去偽存真，抓住主要問題加以綜合、分析和推論，排除那些數據不足的表面現象，抓住一個或兩個zui符合實質的癥狀，做出初步診斷(同時也要注意那些看來與現時故障無密切關系的潛伏故障)。
3.初步診斷從全面研究所得的資料出發，抓住各種故障現象的共性和特殊性進行歸納、分析，找出其相互間的內在和發生、發展的規律，得出故障原因的分析結論，就是故障的初步診斷。初步診斷要列舉已確定的故障部位和進行故障機理分析，包括對*件的材料、故障系統的診斷。排除故障時，如同時發生多種故障，則應分清主次，順序排列。對設備精度、性能或安全影響zui大的故障是主要故障，列在zui前;在故障機理上與主要故障有密切關系的其他故障，稱為并發故障，列于主要故障之后，視生產形勢隨機排除;與主要故障無關而同時存在的其他故障，稱為伴發故障，排列在zui后，視生產情況隨機排除或列人計劃排除。
4.在維修實踐中驗證診斷對故障的認識，需要經過“實踐、認識、再實踐、再認識”的過程。在建立初步診斷之后，欲肯定其是否正確，必須在維修實踐中和其他有關檢查中驗證，zui后確定診斷。由于維修人員的主觀性和片面性，或由于客觀條件所限，或由于故障本身的內在問題還沒有充分表現出來等，初步診斷可能不夠完善(甚至還會有錯誤)。所以，做出初步診斷以后，在修理過程中還需注意故障的變化和其波及面的演變，如發現新的情況與初步診斷不符，應及時做出補充或更正，使診斷更符合于客觀實際。現場維修人員只有通過反復的維修實踐，在技術上精益求精，不斷地提高對故障的認識，才能盡快地排除故障，提高維修效率，更好地為企業生產服務。
在對機械密封進行失效分析時，應注意正確和全面地反映出故障的現象(做好記錄、保存好損壞的密封元件，這點往往被忽視)，應注意解體前后有的放矢地拆開密封腔檢驗和判斷，切忌急于拆卸而造成不必要的元件損壞和人力浪費。
文章來源：永嘉縣大西洋泵業制造有限公司
